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什么是GCD

时间:2014-05-26 07:53:12      阅读:251      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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什么是GCD

Grand Central Dispatch (GCD)是Apple开发的一个多核编程的解决方法。该方法在Mac OS X 10.6雪豹中首次推出,并随后被引入到了iOS4.0中。GCD是一个替代诸如NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation等技术的很高效和强大的技术,它看起来象就其它语言的闭包(Closure)一样,但苹果把它叫做blocks。

应用举例

让我们来看一个编程场景。我们要在iPhone上做一个下载网页的功能,该功能非常简单,就是在iPhone上放置一个按钮,点击该按钮时,显示一个转动的圆圈,表示正在进行下载,下载完成之后,将内容加载到界面上的一个文本控件中。

不用GCD前

虽然功能简单,但是我们必须把下载过程放到后台线程中,否则会阻塞UI线程显示。所以,如果不用GCD, 我们需要写如下3个方法:

  • someClick 方法是点击按钮后的代码,可以看到我们用NSInvocationOperation建了一个后台线程,并且放到NSOperationQueue中。后台线程执行download方法。
  • download 方法处理下载网页的逻辑。下载完成后用performSelectorOnMainThread执行download_completed 方法。
  • download_completed 进行clear up的工作,并把下载的内容显示到文本控件中。

这3个方法的代码如下。可以看到,虽然 开始下载 –> 下载中 –> 下载完成 这3个步骤是整个功能的三步。但是它们却被切分成了3块。他们之间因为是3个方法,所以还需要传递数据参数。如果是复杂的应用,数据参数很可能就不象本例子中的NSString那么简单了,另外,下载可能放到Model的类中来做,而界面的控制放到View Controller层来做,这使得本来就分开的代码变得更加散落。代码的可读性大大降低。

bubuko.com,布布扣
 1 static NSOperationQueue * queue;
 2 
 3 - (IBAction)someClick:(id)sender {
 4     self.indicator.hidden = NO;
 5     [self.indicator startAnimating];
 6     queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
 7     NSInvocationOperation * op = [[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil] autorelease];
 8     [queue addOperation:op];
 9 }
10 
11 - (void)download {
12     NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
13     NSError * error;
14     NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
15     if (data != nil) {
16         [self performSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO];
17     } else {
18         NSLog(@"error when download:%@", error);
19         [queue release];
20     }
21 }
22 
23 - (void) download_completed:(NSString *) data {
24     NSLog(@"call back");
25     [self.indicator stopAnimating];
26     self.indicator.hidden = YES;
27     self.content.text = data;
28     [queue release];
29 }
bubuko.com,布布扣

使用GCD后

如果使用GCD,以上3个方法都可以放到一起,如下所示:

bubuko.com,布布扣
 1 // 原代码块一
 2 self.indicator.hidden = NO;
 3 [self.indicator startAnimating];
 4 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
 5     // 原代码块二
 6     NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
 7     NSError * error;
 8     NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
 9     if (data != nil) {
10         // 原代码块三
11         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
12             [self.indicator stopAnimating];
13             self.indicator.hidden = YES;
14             self.content.text = data;
15         });
16     } else {
17         NSLog(@"error when download:%@", error);
18     }
19 });
bubuko.com,布布扣

首先我们可以看到,代码变短了。因为少了原来3个方法的定义,也少了相互之间需要传递的变量的封装。

另外,代码变清楚了,虽然是异步的代码,但是它们被GCD合理的整合在一起,逻辑非常清晰。如果应用上MVC模式,我们也可以将View Controller层的回调函数用GCD的方式传递给Modal层,这相比以前用@selector的方式,代码的逻辑关系会更加清楚。

GCD的定义

简单GCD的定义有点象函数指针,差别是用 ^ 替代了函数指针的 * 号,如下所示:

bubuko.com,布布扣
1 // 申明变量
2  (void) (^loggerBlock)(void);
3  // 定义
4 
5  loggerBlock = ^{
6       NSLog(@"Hello world");
7  };
8  // 调用
9  loggerBlock();
bubuko.com,布布扣

但是大多数时候,我们通常使用内联的方式来定义它,即将它的程序块写在调用的函数里面,例如这样:

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
      // something
 });

从上面大家可以看出,block有如下特点:

  1. 程序块可以在代码中以内联的方式来定义。
  2. 程序块可以访问在创建它的范围内的可用的变量。

系统提供的dispatch方法

为了方便地使用GCD,苹果提供了一些方法方便我们将block放在主线程 或 后台线程执行,或者延后执行。使用的例子如下:

bubuko.com,布布扣
 1  //  后台执行:
 2  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
 3       // something
 4  });
 5  // 主线程执行:
 6  dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
 7       // something
 8  });
 9  // 一次性执行:
10  static dispatch_once_t onceToken;
11  dispatch_once(&onceToken, ^{
12      // code to be executed once
13  });
14  // 延迟2秒执行:
15  double delayInSeconds = 2.0;
16  dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
17  dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
18      // code to be executed on the main queue after delay
19  });
bubuko.com,布布扣

dispatch_queue_t 也可以自己定义,如要要自定义queue,可以用dispatch_queue_create方法,示例如下:

1 dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);
2 dispatch_async(urls_queue, ^{
3      // your code
4 });
5 dispatch_release(urls_queue);

另外,GCD还有一些高级用法,例如让后台2个线程并行执行,然后等2个线程都结束后,再汇总执行结果。这个可以用dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify来实现,示例如下:

bubuko.com,布布扣
 1 dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
 2  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
 3       // 并行执行的线程一
 4  });
 5  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
 6       // 并行执行的线程二
 7  });
 8  dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
 9       // 汇总结果
10  });
bubuko.com,布布扣

修改block之外的变量

默认情况下,在程序块中访问的外部变量是复制过去的,即写操作不对原变量生效。但是你可以加上 __block来让其写操作生效,示例代码如下:

1 __block int a = 0;
2  void  (^foo)(void) = ^{
3       a = 1;
4  }
5  foo();
6  // 这里,a的值被修改为1

后台运行

使用block的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。在以前,当app被按home键退出后,app仅有最多5秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是应用可以调用UIApplication的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法,让app最多有10分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存,发送统计数据等工作。

让程序在后台长久运行的示例代码如下:

bubuko.com,布布扣
 1 // AppDelegate.h文件
 2 @property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;
 3 
 4 // AppDelegate.m文件
 5 - (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application
 6 {
 7     [self beingBackgroundUpdateTask];
 8     // 在这里加上你需要长久运行的代码
 9     [self endBackgroundUpdateTask];
10 }
11 
12 - (void)beingBackgroundUpdateTask
13 {
14     self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
15         [self endBackgroundUpdateTask];
16     }];
17 }
18 
19 - (void)endBackgroundUpdateTask
20 {
21     [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];
22     self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;
23 }
bubuko.com,布布扣

总结

总体来说,GCD能够极大地方便开发者进行多线程编程。大家应该尽量使用GCD来处理后台线程和UI线程的交互。

 

摘自:http://blog.devtang.com/blog/2012/02/22/use-gcd/

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原文地址:http://www.cnblogs.com/PressII/p/3747621.html

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